水煤浆流化悬浮高效洁净燃烧技术研究与应用

在深入研究的基础上,作者提出了水煤浆流化悬浮高效洁净燃烧新技术,并进行了工程实践。该技术可用于新型系列水煤浆流化悬浮高效洁净燃烧锅炉的开发,并将各种型式的低效链条炉排锅炉、往复炉排锅炉、煤粉锅炉、鼓泡流化床锅炉、燃油锅炉改造成先进水煤浆流化悬浮高效洁净燃烧锅炉。文中介绍了该技术的特点与原理及工程实践。     

水煤浆流化—悬浮燃烧技术获成功

“水煤浆”作为近年来在国内异军突起的新型洁净煤能源，由于在实际应用中出现的锅炉易结焦、除灰难、连续性差等原因，推广过程中困难重重。如今，这个局面终于被打破。由胜利油田胜利发电厂华新能源公司和东北电力学院共同研发的水煤浆流化—悬浮燃烧技术，经过2年多的实际应用，取得巨大成功。     

水煤浆代油洁净燃烧技术应用

水煤浆是一种新型洁净燃料,通过对燃油锅炉改水煤浆的实践表明,该技术成熟、可靠,采用水煤浆流化悬浮商效洁净锅炉实现了低温及循环燃烧,锅炉实际运行过程中,可在锅炉炉床石英砂底料中掺杂石灰石脱硫剂,在锅炉低温燃烧过程中实现直接脱硫,保护环境,同时减少了废气排放,降低了企业的燃料油消耗．有利于节约能源,降低企业运营成本,提高企业经济效益。文章结合胜利石化总厂燃油锅炉改烧水煤浆工程,就改造工程的技术特点、经济效益等作了较详尽的论述。     

运行参数变化对水煤浆流化燃烧过程的影响

为了深入了解水煤浆流化燃烧过程的规律,以"小室"为基础,结合流化床内气固两相流动及传热、水煤浆燃料的热解、挥发分及焦炭燃烧、污染物生成等子模型,建立了水煤浆在流化床锅炉中燃烧的综合数学模型。分析了当水煤浆流化燃烧装置锅炉负荷、过量空气系数及燃料中的挥发分份额等参数发生变化时炉内有关参数沿炉膛高度方向的变化规律。研究结果表明,与燃煤流化床锅炉相比,水煤浆燃烧锅炉炉膛底部的温度明显较低。另外,锅炉负荷越大,炉内温度越高,燃烧条件越好;过量空气系数对燃烧的影响并不是单调变化关系;煤种挥发分越高越有利于燃料的燃烧。     

水煤浆燃烧技术的现状与发展

描述了中国水煤浆燃烧技术的发展历程和现状,并对水煤浆燃烧技术的关键设备进行介绍和分析,最后分析了水煤浆燃烧技术未来的发展方向。     

水煤浆技术在中国的开发与应用

简要介绍了水煤浆技术的制备、储运、燃烧技术、阐述了水煤浆技术在中国的应用及已具备的科研和开发能力，对水煤浆的应用前景进行了预测。     

浅谈中国水煤浆技术的开发与应用

详细阐述了中国水煤浆技术的发展概况，对连续磨浆与间歇磨浆、温法制浆与干法制浆进行了比较，讨论了有关水煤浆制备与应用的关键技术，例如：添加剂与水煤浆的新品种、水煤浆的燃烧与除灰、水煤浆的常压气化、超低灰似油水煤浆等，提出了提高和普及水煤浆应用的发展途径。     

欢迎订购单宁分析专用试剂——铬皮粉

山东省新汶矿业集团良庄煤矿与中国矿业大学制浆技术研究所合作，研制出了高浓度黑液水煤浆，取得了研究的初步成果。但在试烧黑液水煤浆的过程中发现，黑液水煤浆同普通水煤浆相比，燃烧后结渣严重，且容易沾污锅炉。为此，该矿与浙江大学热能研究所合作，对黑液水煤浆的燃烧方式和燃烧工况进行了进一步的改进。     

18 t/h煤泥制浆成套装置在门克庆煤矿锅炉系统改造中的应用

针对矿区煤泥堆积和锅炉排放不达标问题,中天合创能源有限公司门克庆煤矿提出了利用矿区选煤厂煤泥制备水煤浆燃料,供新型水煤浆流化悬浮高效洁净燃烧锅炉清洁燃烧的改造方案。并提出了切实可行的煤泥制浆系统工艺,自主研发煤泥制浆专用设备,以保证系统运行稳定可靠。实践证明,中天合创能源有限公司门克庆煤矿18 t/h煤泥制水煤浆成套装置运行可靠,为大型矿区煤泥高效清洁综合利用树立了工业化示范。     

水煤浆制备工艺现状及发展趋势

制备工艺是决定水煤浆浆体性能的重要因素，影响其储运和使用。综述了近年来水煤浆制备工艺的最新研究进展，包括不同种类水煤浆的制备工艺及制备环节中药剂制度、粒度级配方式的使用，按制浆原料的不同将水煤浆分为传统水煤浆和环保水煤浆，其中传统水煤浆是指制浆原料以煤基成分为主，如精煤水煤浆、低阶煤水煤浆和煤泥水煤浆，环保水煤浆则是在制浆原料上掺配了如生物质、工业废液和固体废弃物等，既可充分利用废弃物热值，又能降低处置成本，是资源化综合利用废弃物的新途径。分析对比了常规锅炉、循环流化床锅炉以及气化炉等应用场景对水煤浆的性能要求，其中常规锅炉要求水煤浆的黏度低、粒度细，制备工艺上通常采用单段磨矿工艺，循环流化床锅炉因其独特的悬浮流化燃烧方式，对水煤浆粒度和黏度的要求不高，可通过不排渣的运行方式，减少大密度床料的消耗，提高对制浆原煤的灰分含量以及灰熔融温度的包容性，气化对水煤浆的性能要求比燃烧更高，其中气化炉要求水煤浆的浆体浓度高、反应活性好，且为保证较好的雾化效果，气化水煤浆要求水煤浆颗粒的细粒度、低浆体黏度；对水煤浆制备技术的发展趋势进行了展望，提出探索低阶煤改性提质方法、超细颗粒对浆体特性的影响、拓...     

浅谈电站锅炉燃烧水煤浆灭火原因及对策

结合水煤浆实际运行经验，分析了水煤浆着火性能，灭火原因并提出了对策措施，对水煤浆锅炉运行有一定的指导意义。     

煤气化细渣燃烧技术研究进展

简述了煤气化细渣的基础燃烧特性、燃烧动力学和燃烧应用三方面的研究现状，分析表明：煤气化细渣基础燃烧特性较差，难以单独稳定燃烧，与其他燃料掺烧可提高其燃烧性能；煤气化细渣的粒径、掺烧比和种类等因素对其燃烧性能影响较大，应着重加以研究；煤气化细渣燃烧动力学多采用Coats-Redfern积分法进行研究，求解过程简单，但存在准确性相对较低的问题，采用多重扫描速率法等进行相关研究可提高准确性，具有研究价值，但鲜有报道。掺混燃烧是煤气化细渣燃烧应用的主要方式，具有一定的经济和环境效益，但多数会引起一些副作用；单独燃烧是煤气化细渣燃烧应用的另一方式，具有燃烧效率高的优点，但需对燃烧设备进行针对性的设计、开发。最后提出了煤气化细渣燃烧技术今后的研究方向，以期为相关领域科研工作者提供参考。     

Single droplet combustion of coal-oil/methanol/water mixtures

Single droplet combustion of coal-oil/methanol/water mixtures was investigated. A microexplosion occured during the gas-phase combustion period of emulsified fuels and caused secondary atomization of fuel droplets. The microexplosion during the combustion of a coal-oil/methanol/water mixture was the most violent of all the sample fuels and its apparent overall burning rate coefficient was maintained at the highest value over the range of ambient air temperatures used, 850–1000 °C. It was concluded that an appropriate addition of water and/or methanol could improve the combustion characteristics of coal/oil mixtures. The apparent overall burning rate coefficient of a methanol/coal/oil mixture was 2–3 times higher than that of a coal/oil mixture. However, that of a water/coal/oil mixture was 2–10 times higher than that of a coal/oil mixture.     

生物质与煤混烧燃烧特性研究

利用TG-DTG热分析技术对煤、生物质及二者混合物的燃烧过程进行分析,研究了煤种、生物质、生物质添加比例、升温速率及氧气流量等因素对燃烧特性的影响.结果表明,生物质的着火特性、燃尽特性和燃烧性能明显优于原煤;添加生物质可以改善原煤的燃烧特性,随着生物质添加量的增加,燃烧性能改善越显著;升温速率增加,着火特性指数和综合燃烧特性指数升高,燃尽性能降低;增加氧气流量,可以显著改善燃料的燃烧性能.     

中国水煤浆制备技术的发展

为了应对中国易成浆煤种(炼焦煤)储量少的现状,以神华煤等为研究对象,对其制浆工艺进行了研究。神华煤符合水煤浆对煤质的要求,但属低变质且难制浆煤种。从级配理论入手,开发出新的制浆工艺及配套专用设备和添加剂,可以利用神华煤制取高浓度水煤浆。在此基础上,利用城市污泥和造纸黑液制备生物质煤浆,提高了水煤浆的分散性,同时在工业性锅炉中的燃烧表明:负荷可在45%～100%下连续调节,燃烧效率高达98.66%。此外,分级研磨级配制浆工艺可以使水煤浆质量分数提高3%～5%,系统产能提高30%以上。     

燃煤锅炉改烧水煤浆的应用

燃煤工业锅炉的热效率低,操作难度大,且产生的煤渣粉尘污染环境,煤的储存占用很大的场地。燃煤锅炉改烧水煤浆,操作简单,运行时间长,提高了煤的利用率和燃烧效率,同时解决煤渣和粉尘对环境的影响,锅炉改动量非常小,易于实施。     

涡流技术在降低水煤浆燃烧产物中有毒物质的应用

为了在试验台和半工业性试验时,确定水煤浆燃烧过程中释放的气体中有害气体的质量浓度,采用涡流燃烧工艺,对水煤浆燃烧时释放气体的成分进行了试验研究。结果表明:采用涡流燃烧工艺,由于化学不完全燃烧减少,气体释放物中的CO含量随燃烧室温度提高而降低,NOx含量甚至低于标准值。这主要是因为涡流燃烧室燃料燃烧温度相对不高;喷射水煤浆的颗粒在燃烧层停留时间长,可以完全燃烧。该水煤浆燃烧工艺可以减少有害物质向大气的释放。     

逆向射流燃烧技术研究进展

逆向射流燃烧技术是可同时适用于燃气和燃煤领域的高效低污染燃烧技术,逆喷结构和射流流速比决定了其流场特性。笔者综述了逆向射流燃烧技术在燃气和燃煤领域的发展历史、研究现状和发展趋势。在燃气领域,逆向射流主要起稳定火焰作用,具有良好的燃料-空气混合条件,形成一个近似均匀的热流场,避免燃烧过程中出现局部热点,但目前仅为一种为燃气轮机和飞机发动机提供的探索性技术,工程应用还需克服燃料和空气在一个狭小空间里的流场合理控制以及从简化装置到工程放大等问题。在燃煤领域,对于煤粉燃烧器,逆向射流可形成一个可控组分、大小、形状和位置的回流区,且将煤粉直接送进回流区,还可控制煤粉在回流区内的停留时间,该技术与传统火焰稳定方式相比,火焰稳定能力更强、停留时间更长、污染更低,更适用于低阶煤的高效燃烧,目前,逆向射流燃烧技术耦合其他稳燃、低氮技术为煤粉高效清洁利用发展提供了新方向,且已有实际工程应用,但对于其机理研究不够深入,限制了其进一步发展与推广。对于电站锅炉,部分一次风或燃尽风逆向偏转射入炉内,可缓解四角切圆燃烧方式下炉膛出口烟气的烟速和烟温偏差,目前主要是燃尽风反切的工业应用,但如何合理控制燃尽风反切角度、反切动量以及反切层数等关键问题还需进一步研究。